Em 2007 e 2008, Mato Grosso (MT) e Mato Grosso do Sul (MS) tiveram os maiores desmatamentos do país para a expansão do cultivo da cana. Em 2007, a cana substituiu 1119 hectares de floresta do MS e 1892 hectares no MT. Em 2008, o desmatamento subiu para 2385 hectares no MT.

A Confederação da Agricultura e Pecuária do Brasil (CNA), uma das associações patronais no setor, tem se dedicado na defesa de mudanças na legislação ambiental brasileira, para que a expansão da cana possa se dar em áreas que hoje são Áreas de Preservação Permanente (APPs). Em Goiás, muitas dessas áreas, geralmente mananciais e cursos d'água, já estão afetadas e sofrem as consequências da expansão da cana. Nesses regiões, pessoas que se colocam contrárias a esses grupos sofrem ameaças e retaliações permanentes. O cultivo da cana é o terceiro em maior consumo de agrotóxico, ficando atrás do milho e da soja, causando inúmeros impactos na terra, cursos d'água e lençóis freáticos.

Mesmo o que é apontado como possível solução para a produção da cana, o Zoneamento Agroecológico (ZAE) da cana de açúcar, ainda contém muitos problemas, que pouco resolvem a situação. A limitação de área de plantio na amazônia, por exemplo, pode empurrar as plantações para outros biomas, como o cerrado. De acordo com o pesquisador Nilson Ferreira, da Universidade Federal de Goiás, "é mentira afirmar que é uma iniciativa ecológica do ZAE o ato de preservar o pouco de vegetação remanescente que restou no Cerrado, extremamente fragmentada e degradada. O plantio da cana de açúcar nas áreas indicadas como aptas pode comprometer gravemente processos ecológicos importantes, pois grandes canaviais funcionam como obstáculos à migração de espécies animais endêmicas, que só existem na região". Também para outros biomas, as ZAEs contém várias brechas que favorecem a expansão da produção canavieira, comprometendo seriamente a biodiversidade em diversas regiões.

A produção de cana ainda pode se expandir para áreas onde já existe produção de outro tipo, afetando seriamente a produção de alimentos e a segurança alimentar. O próprio projeto das ZAEs preveem essa expansão sobre áreas de cultivos de grãos. Isso afeta diretamente a produção local de alimentos, prejudicando pequenos agricultores e mesmo podendo causar alta nos preços de alimentos básicos.

Populações indígenas também são severamente afetadas pela expansão do cultivo da cana. Das 42 terras indígenas já reconhecidas no Mato Grosso do Sul, grande parte se localiza na atual área de expansão canavieira e 16 usinas já estão localizadas em municípios onde há terras indígenas, inclusive já delimitadas pela Funai. Com a expansão do cultivo da cana (e outros cultivos como a soja), indígenas ficam confinados/as a espaços minúsculos, o que agrava os conflitos fundiários, aumentando a violência na região. O Mato Grosso do Sul foi palco de 42 assassinatos de indígenas em 2008, de um total de 60 registrados em todo o país. Em 18 de setembro de 2009, um acampamento indígena localizado próximo a uma área de cultivo de cana de açúcar foi atacado por homens armados, que incendiaram barracos e pertences e feriram a bala um indígena de 62 anos. Várias usinas avançam em terras indígenas ilegalmente. De acordo com o Centro de Monitoramento de Agrocombustíveis, ao menos quatro usinas estariam se abastecendo de cana proveniente de territórios reconhecidos ou reivindicados e em processo de estudo pela Funai.